Рубрика «Компиляторы»

Время от времени в моих проектах приходится применять printf в связке с последовательным портом (UART или абстракция над USB, имитирующая последовательный порт). И, как обычно, времени между его применениями проходит много и я успеваю напрочь забыть все нюансы, которые требуется учитывать, чтобы он нормально работал в крупном проекте.

В данной статье я собрал свой собственный топ нюансов, которые возникают при использовании printf в программах под микроконтроллеры, сортированный по очевидности от самых очевидных к полностью неочевидным.
Читать полностью »

В данной статье будут описаны установка и применение бесплатного ПО для моделирования схем цифровой логики на языке Verilog как альтернативы коммерческих продуктов Incisve от компании Cadense и ModelSim от компании MentorGraphics. Сравнение моделирования в ModelSim и Verilator. Так же будет рассмотрена универсальная методолгия верификации — UVM.

Установка ПО для SystemC UVM

1. Верилятор

Одним из языков описания аппаратуры является verilog. На этом языке можно написать модуль.

Например, есть схема счетика:

image

Его код будет выглядеть так:

reg [3:0]counter;
always @(posedge clk or posedge reset)
  if(reset)
    counter <= 4'd0;
  else
    counter <= counter + 1'd1;

После симуляции получим вейвформы:

image

Видно, что по фронту тактовой частоты в регистры счетчика будет записываться очередное значение, на единицу большее, чем предыдущее.

Написанный модуль может иметь и более сложную структуру, проверить все состояния которого вручную будет сложно. Нам понадобится автоматизированное тестирование. Для этого необходимо разработать тестовое окружение на одном из языков программирования. Тестовое окружение даст нам возможность провести полную функциональную проверку устройства.

Для тестирование кода проекта помимо таких языков как Verilog, SystemVerilog, Python (для написания моделей), можно использовать язык SystemC. SystemC — язык проектирования и верификации моделей системного уровня, реализованный в виде C++ библиотеки с открытым исходным кодом.

Один из способов верификации Verilog модулей с помощью SystemC является трансляция verilog файлов в С++. Поможет нам в этом Verilator.

Verilator — это самый быстрый бесплатный симулятор Verilog HDL, который превосходит большинство коммерческих симуляторов. Verilator компилирует синтезируемый SystemVerilog (обычно это не код тестового стенда), а также некоторые утверждения SystemVerilog и Synthesis в однопоточный или многопоточный код C ++ или SystemC. Verilator был разработан для больших проектов, где быстродействие симуляции имеет первостепенное значение, и особенно хорошо подходит для генерации исполняемых моделей процессоров для групп разработчиков встроенного программного обеспечения. Verilator используется для имитации многих очень больших многомиллионных конструкций шлюзов с тысячами модулей и поддерживается многими поставщиками IP-технологий, включая IP от Arm и всех известных поставщиков RISC-V IP.
Читать полностью »

Сейчас уже никого не удивить микроконтроллерами с энергонезависимой (чаще всего Flash) памятью объемом 512 килобайт и более. Их стоимость постепенно снижается, а доступность напротив, растет. Наличие такого объема энергонезависимой памяти дает возможность писать «тяжелые» по объему занимаемой памяти приложения, облегчая при этом последующее сопровождение кода за счет использования готовых решений из различных стандартных библиотек. Однако это ведет к росту объема файла прошивки целевого устройства, который требуется каждый раз целиком заново загружать в энергонезависимую память микроконтроллера при малейшем изменении в коде.

Цель статьи — рассказать о методе построения проекта на C и/или C++, при котором, в случае изменения участка кода, отладка которого производится чаще всего, большая часть проекта не нуждалась в повторной перезаписи. А так же показать, почему данный метод не всегда является эффективным решением.
Читать полностью »

Экосистема TensorFlow содержит ряд компиляторов и оптимизаторов, работающих на различных уровнях программного и аппаратного стека. Для тех, кто использует Tensorflow ежедневно, этот многоуровневый стек может порождать трудные для понимания ошибки, как времени компиляции, так и в рантайме, связанные с использованием разного рода железа (GPU, TPU, мобильных платформ и пр.)

Эти компоненты, начиная с графа Tensorflow, могут быть представлены в виде такой диаграммы:

LLVM для Tensorflow, или компилятор эпохи конца закона Мура - 1

На самом деле всё сложнее
Читать полностью »

В последнем семестре университета я выбрал курс компиляторов CS444. Там каждая группа из 1-3 человек должна была написать компилятор из существенного подмножества Java в x86. Язык на выбор группы. Это была редкая возможность сравнить реализации больших программ одинаковой функциональности, написанных очень компетентными программистами на разных языках, и сравнить разницу в дизайне и выборе языка. Такое сравнение породило массу интересных мыслей. Редко можно встретить такое контролируемое сравнение языков. Оно не идеально, но намного лучше, чем большинство субъективных историй, на которых основано мнение людей о языках программирования.

Мы сделали наш компилятор на Rust, и сначала я сравнил его с проектом команды на Haskell. Я ожидал, что их программа будет намного короче, но она оказалась того же размера или больше. То же самое для OCaml. Затем сравнил с компилятором на C++, и там вполне ожидаемо компилятор был примерно на 30% больше, в основном, из-за заголовков, отсутствия типов sum и сопоставлений с образцом. Следующее сравнение было с моим другом, которая сделала компилятор самостоятельно на Python и использовала менее половины кода, по сравнению с нами, из-за мощности метапрограммирования и динамических типов. У другого товарища программа на Scala тоже была меньше нашей. Больше всего меня удивило сравнение с другой командой, которая тоже использовала Rust, но у них оказалось в три раза больше кода из-за разных дизайнерских решений. В конце концов, самая большая разница в количестве кода оказалась в пределах одного языка!
Читать полностью »

Компилятор — часть Emscripten. А что, если удалить все свистелки и оставить только его?

Emscripten необходим для компиляции C/C++ в WebAssembly. Но это гораздо больше, чем просто компилятор. Цель Emscripten в том, чтобы полностью заменить ваш компилятор C/C++ и запустить в вебе код, который изначально не предназначен для Сети. Для этого Emscripten эмулирует всю операционную систему POSIX. Если программа использует fopen(), то Emscripten предоставит эмуляцию файловой системы. Если используется OpenGL, то Emscripten предоставит С-совместимый контекст GL, поддерживаемый WebGL. Это немалая работа, и немало кода, который придётся внедрить в итоговый пакет. Но можно ли просто… удалить его?
Читать полностью »

Вышла бета-версия Odin — ещё одного языка программирования - 1

Независимый разработчик, Бил Джинжер, представил Odin 0.10.0 — бета-версию языка программирования, которым он занимается с 2016 года. Новый язык сочетает элементы Pascal, C, Go, Oberon и напоминает гибрид Go c Rust. Исходный код, FAQ и документацию Odin можно найти на GitHub и сайте проекта.
Читать полностью »

image

Как и многие молодые разработчики, когда появляется желание найти работу/стажировку — я смотрю в сторону крутых IT компаний.

Недавно я попробовал попасть в ряды JetBrains и под катом готов поделиться полученным опытом.
Читать полностью »

Внимание: содержит системное программирование. Да, в сущности, ничего другого и не содержит.

Давайте представим, что вам дали задание написать фэнтезийно-фантастическую игру. Ну там про эльфов. И про виртуальную реальность. Вы с детства мечтали написать что-нибудь эдакое и, не раздумывая, соглашаетесь. Вскоре вы понимаете, что о мире эльфов вы знаете по большей части из анекдотов со старого башорга и прочих разрозненных источников. Упс, неувязочка. Ну, где наша не пропадала… Наученный богатым программистским опытом, вы отправляетесь в Гугл, вводите «Elf specification» и идёте по ссылкам. О! Вот эта ведёт на какую-то PDF-ку… так, что тут у нас… какой-то Elf32_Sword — эльфийские мечи — похоже, то что нужно. 32 — это, по-видимому, уровень персонажа, а две четвёрки в следующих столбцах — это урон, наверное. Точно то, что нужно, да к тому же как систематизировано!..

Читать полностью »

Транслятор EFORTH теперь есть и на отечественном калькуляторе «Электроника МК-161»! 17 мая версия v0.5b успешно прошла мои тесты, а также пять авторских тестов TEST-TEST4. Я добился того, что можно сделать в одиночку, но считаю это лишь половиной дела. Настало время представить сообществу новый инструмент, открыв код 161eForth для публичного тестирования. У меня есть список, что улучшить и где «поработать над стабильностью». Ваши предложения и замечания будут учтены при завершении работ и выпуске версии 1.0

При переносе последней версии eForth на отечественную платформу успешно преодолены два препятствия — относительно низкое быстродействие 8-битной машинки, которая программируется на собственном входном языке, и скромный объём доступной двоичной памяти (см. 2.4.1), всего 4096 байт.
Читать полностью »